Barras e fios de aço para Barras e fios de aço para armaduras de concretoarmaduras de concreto

Regida pela NBR 7480/96Regida pela NBR 7480/96AAçços para concretoos para concreto•• Elevado comportamento mecânicoElevado comportamento mecânico

–– Teor de carbono entre 0,08 e 0,5%Teor de carbono entre 0,08 e 0,5%•• DenominaDenominaççãoão

–– Barras Barras →→ φφ ≥≥ 5 mm obtidos exclusivamente 5 mm obtidos exclusivamente por laminapor laminaçção ão àà quentequente

–– Fios Fios →→ φφ ≤≤ 10 mm ou inferior obtidos por 10 mm ou inferior obtidos por trefilatrefilaççãoão

•• ClassificaClassificaççãoão–– CA CA →→ concreto armadoconcreto armado–– Resistência de escoamento (MPa)Resistência de escoamento (MPa)

Categor ia CA-25 CA-50 CA-60

Limite de escoamen tokgf/mm2 (MPa)

25 (250) 50 (500) 60 (600)

BarrasBarras FiosFios

•• AAçços laminados a quenteos laminados a quente–– Escoamento definidoEscoamento definido

•• Apresentam patamar no diagrama tensãoApresentam patamar no diagrama tensão--deformadeformaççãoão

–– CaracterCaracteríísticassticas•• ComposiComposiçção quão quíímica adequadamica adequada•• AdiAdiçção de Mn, Si e Crão de Mn, Si e Cr

–– Não perdem suas propriedades Não perdem suas propriedades mecânicas quando aquecidos (1100mecânicas quando aquecidos (1100ººC C a 1200a 1200ººC)C)

•• Podem ser soldados com eletrodos Podem ser soldados com eletrodos comunscomuns

–– ClassificaClassificaçção ão •• CACA--25 25 →→ barras lisasbarras lisas•• CACA--50 50 →→ barras nervuradasbarras nervuradas

–– Processo de fabricaProcesso de fabricaççãoãoLingotamentoLingotamento contrcontríínuonuo

Panela

Distribuidor

Lingoteira

Caçamba deemergência

Câmara derefrigeração

Rolo extrator

Tesoura

Tarugo

Leito de resfriamento

Fluxo de produFluxo de produçção da laminaão da laminaççãoão

Forno de reaquecimentoCadeira de desbaste Intermediária Acabamento

Leito deresfriamentoCorte finalPesagem/

embalagem

Produto acabado

BobinadeiraRolo

–– Processo de fabricaProcesso de fabricaççãoão

Esquema de laminaEsquema de laminaççãoãoCilindros

Vista lateral Vista de frente

•• Trem Trem desbastadordesbastador–– ReduReduçção de seão de seççãoão–– Aumento de comprimentoAumento de comprimento

•• Trem preparadorTrem preparador–– ConfiguraConfiguraçção da barraão da barra

•• Trem acabadorTrem acabador–– Forma final da barra laminadaForma final da barra laminada–– Recebe a marcaRecebe a marcaçção das nervurasão das nervuras–– GravaGravaçções da bitola nominalões da bitola nominal

–– CA 50CA 50•• Baixos teores de C e Baixos teores de C e Mn

–– RefrigeraRefrigeraçção controladaão controlada

Mn

Processo de resfriamento controlado

Água

–– Diagrama tensãoDiagrama tensão--deformadeformaçção ão

σσ11

σσ22 AA

εε

σσ

CCBB

00

EE

–– ElementosElementos•• 0 0 -- A A →→ fase elfase eláástica stica

–– Tensões diretamente proporcionais Tensões diretamente proporcionais ààs s deformadeformaçções (Lei de ões (Lei de HookeHooke) )

–– Ponto A Ponto A →→ limite ellimite eláásticostico•• A A -- E E →→ patamar de escoamentopatamar de escoamento

–– Elevadas deformaElevadas deformaççõesões–– Sem aumento de tensõesSem aumento de tensões–– DeformaDeformaçções permanentesões permanentes–– σσ22 →→ tensão de escoamentotensão de escoamento

•• B B →→ limite de resistêncialimite de resistência–– ReduReduçção de seão de seçção do aão do açço (o (estricestricççãoão))

•• C C →→ ruptura do aruptura do açço por trao por traççãoão–– Tensão de ruptura < tensão mTensão de ruptura < tensão mááxima (xima (σσ11))

LL00

AA00FFtt FFtt

•• Encruados a frioEncruados a frio–– AAçços os trefiladostrefilados–– ClassificaClassificaççãoão

•• CACA--6060–– Mais sensMais sensííveis veis àà corrosão e corrosão e àà

temperaturatemperatura–– AAçços encruados por traos encruados por traççãoão

•• Passagem forPassagem forççada a frio por um orifada a frio por um orifíício de cio de diâmetro inferior diâmetro inferior àà barrabarra

•• Aumento de resistênciaAumento de resistência•• Fios finos de elevada resistência Fios finos de elevada resistência

–– LisosLisos–– Riscos na superfRiscos na superfííciecie

•• ProduProduçção das telas soldadasão das telas soldadas

–– Processo de fabricaProcesso de fabricaççãoão

Esquema de Esquema de trefilatrefilaççãoão

•• MatMatéériaria--prima prima →→ fiofio--mmááquina em rolo quina em rolo obtido por laminaobtido por laminaçção ão àà quentequente

–– Liso e baixo teor de CLiso e baixo teor de C•• Puxado (esforPuxado (esforçço de trao de traçção)ão)

–– ReduReduçção de seão de seçção (20%)ão (20%)–– 2 ou mais fieiras2 ou mais fieiras

–– Diagrama tensãoDiagrama tensão--deformadeformaççãoão

LL00

AA00FFtt FFtt

σσ

σσ11BB

εε

CC

00

AA

0,2%0,2%

DDσσ22

0,5%0,5%

–– Ausência de patamar de escoamentoAusência de patamar de escoamento–– ElementosElementos

•• 0 0 -- A A →→ fase elfase eláástica stica –– Tensões diretamente proporcionais Tensões diretamente proporcionais ààs s

deformadeformaçções (Lei de ões (Lei de HookeHooke) ) –– Ponto A Ponto A →→ limite ellimite eláásticostico

•• B B →→ limite de escoamento convencional (limite de escoamento convencional (σσ22))–– Corresponde Corresponde àà uma deformauma deformaçção parcial igual a ão parcial igual a

0,2% ou deforma0,2% ou deformaçção total igual a 0,5% (menor ão total igual a 0,5% (menor dos 2 valores)dos 2 valores)

•• C C →→ limite de resistêncialimite de resistência–– ReduReduçção de seão de seçção do aão do açço (o (estricestricççãoão))

•• D D →→ ruptura do aruptura do açço por trao por traççãoão–– Tensão de ruptura < tensão mTensão de ruptura < tensão mááxima (xima (σσ11))

•• ComparaComparaçção entre os diagramas tensãoão entre os diagramas tensão--deformadeformaççãoão

Tens

ãoTe

nsão

DeformaDeformaççãoão

Laminados Laminados àà quente (recozidos)quente (recozidos)

Encruados a frioEncruados a frio

Principais propriedades analisadasPrincipais propriedades analisadas•• Massa linearMassa linear

–– Massa por metro de comprimentoMassa por metro de comprimento–– Massa linear (kg/m) = Massa linear (kg/m) = áárea da serea da seçção nominal ão nominal

(m(m22) x 7850 kg/m) x 7850 kg/m33

–– VerificaVerificaççãoão•• Pesagem de uma barra de 1 m de Pesagem de uma barra de 1 m de

comprimentocomprimento•• Tolerâncias para barrasTolerâncias para barras

–– 6% para 6% para φφ ≥≥ 10 mm10 mm–– 10% para 10% para φφ ≤≤ 10 mm10 mm

•• Tolerâncias para fiosTolerâncias para fios–– 6%6%

•• DiâmetrosDiâmetros–– ConsideraConsideraçções importantesões importantes

•• Massa das barras Massa das barras →→ peso de armadura peso de armadura →→ororççamentoamento

•• Facilidade de substituiFacilidade de substituiçção e combinaão e combinaçção entre ão entre bitolasbitolas

•• Propriedades mecânicasPropriedades mecânicas

–– Limite de escoamento Limite de escoamento →→ carga de trabalho carga de trabalho que a carga de trabalho deve suportarque a carga de trabalho deve suportar

•• DeformaDeformaçções permanentes no materialões permanentes no material

Garras da máquina de tração

Corpo-de-prova rompido

Garras da máquina de tração

•• AlongamentoAlongamento–– Determinado no ensaio de traDeterminado no ensaio de traççãoão–– DiferenDiferençça entre um comprimento marcado no a entre um comprimento marcado no

corpocorpo--dede--prova antes do ensaio (Lprova antes do ensaio (L00) e o ) e o comprimento final (comprimento final (LLff))

•• LL00 = 10 x diâmetro nominal= 10 x diâmetro nominal

Corpos-de-prova antesda aplicação da carga

L0

Lf

Corpos-de-prova depois da atuação da carga e ruptura

100(%)0

0 xL

LLoAlongament f

−=

•• Dobramento (NBR 6153)Dobramento (NBR 6153)–– Material dobrado em um pino a 180Material dobrado em um pino a 180oo–– AprovaAprovaççãoão

•• Sem quebra ou fissura na Sem quebra ou fissura na áárea rea tracionadatracionada

Esquema de Dobramento em LaboratEsquema de Dobramento em Laboratóóriorio

•• Ensaio de fissuraEnsaio de fissuraçção do concreto (NBR ão do concreto (NBR 7477)7477)

–– Coeficiente de conformaCoeficiente de conformaçção superficial (ão superficial (ηη))–– Avalia a aderência entre a barra e a armadura Avalia a aderência entre a barra e a armadura

pelo espapelo espaççamento entre fissurasamento entre fissuras•• Transferência de tensões entre barra e o Transferência de tensões entre barra e o

concretoconcreto–– Pouco utilizado na prPouco utilizado na prááticatica–– CorpoCorpo--dede--provaprova

BarrasBarras•• Segmentos retos com comprimento de 11 Segmentos retos com comprimento de 11

mm–– Tolerância = 9%Tolerância = 9%

FiosFios•• Elementos de diâmetro < 10 mmElementos de diâmetro < 10 mm•• Fornecimento Fornecimento →→ rolos de grande rolos de grande

comprimentocomprimento

Barras e fios de aço para armaduras de concreto